丹江口及三峽水庫運用后,壩下游急彎河段普遍出現(xiàn)了不同程度的切灘撇彎現(xiàn)象,以往研究表明彎曲河道的切灘撇彎是由于水流彎曲半徑與河道曲率半徑的不相適應所致,水流動力軸線擺動是發(fā)生切灘撇彎的基本原因之一,水流動力軸線擺動是水流動力因素與邊界條件共同作用的結果。以往研究主要集中于水流動力因素變化對水流動力軸線擺動的影響,然而圍繞水流動力因素與邊界條件共同作用對水流動力軸線擺動幅度的影響研究較少。以三峽水庫下游荊江典型彎曲河段調關-萊家鋪河段為例,采用二維水流數(shù)學模型模擬了不同流量級條件下本河段的流場分布,繪制了6種流量級條件下的水流動力軸線,選取了多個不同曲率的典型斷面,對比各個斷面在不同流量級下水流動力軸線的擺動幅度,分析了河道曲率變化對水流動力軸線擺動幅度的影響。結果表明:水流條件的改變是導致水流動力軸線擺動的主要因素,隨著流量的增大,水流動力軸線的擺幅逐漸增大,頂沖點位置向下移動,河道的曲率大小影響水流動力軸線擺動對流量改變的響應,河段的曲率越大,這種響應越快,向凸岸側產(chǎn)生的擺動幅度越大。結合數(shù)值模擬結果可以看出,在小流量作用下,水流動力軸線與深泓線基本一致,大流量作用下,水流動力軸線在彎... 

【文章來源】：水利水電技術. 2020,51(08)北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

觀測斷面示意

研究區(qū)域采用2002年的實測地形資料,網(wǎng)格劃分采用正交曲線網(wǎng)格(見圖2)。計算區(qū)域網(wǎng)格總數(shù)為8 088個,其中沿水流方向布置的斷面數(shù)674個,每個斷面的節(jié)點數(shù)12個。研究河段地形由原始實測數(shù)據(jù)在網(wǎng)格節(jié)點上進行三角插值獲得(見圖3)。圖3 模型水深插值結果(單位:m)

模型水深插值結果(單位:m)

【參考文獻】：
期刊論文
[1]河灣水流動力軸線變化與切灘撇彎關系研究[J]. 覃蓮超,余明輝,談廣鳴,許多,向浩.  水動力學研究與進展A輯. 2009(01)
[2]河道主流擺動與切灘演變初步研究[J]. 談廣鳴,盧金友.  武漢水利電力學院學報. 1992(02)
[3]天然河彎水流動力軸線的研究[J]. 張植堂,林萬泉,沈勇健.  長江水利水電科學研究院院報. 1984(00)

博士論文
[1]長江中下游水沙輸運及其調控數(shù)學模型研究[D]. 施勇.河海大學 2006



本文編號：3263946